01 · Tam Yansıma Nedir?
Işığın ikinci ortama geçmeden tamamen yansıması
Işığın iki saydam ortam arasındaki sınırda ikinci ortama geçmeyip tamamen ilk ortama geri dönmesine tam yansıma denir.
Tam yansıma yalnızca belirli ortam ve açı koşulları sağlandığında gerçekleşir.
02 · Birinci Koşul
Yüksek indisten düşük indise geçiş
Işığın tam yansıma yapabilmesi için kırılma indisi yüksek olan ortamdan kırılma indisi daha düşük olan ortama doğru ilerlemesi gerekir.
Düşük indisli ortamdan yüksek indisli ortama geçişte tam yansıma oluşmaz.
n1 > n2
Işığın bulunduğu birinci ortamın kırılma indisi ikinci ortamdan büyük olmalıdır.
03 · Kritik Açı
Kırılan ışının yüzey boyunca ilerlediği sınır açı
Kırılma açısının 90 derece olduğu gelme açısına kritik açı denir.
Kritik açıda kırılan ışın iki ortamı ayıran yüzey boyunca ilerler.
sin(theta_c) = n2 / n1
theta_c kritik açı, n1 yüksek indisli ortam ve n2 düşük indisli ortamdır.
04 · Açıya Göre Davranış
Kırılmadan tam yansımaya geçiş
Gelme açısı kritik açıdan küçük
Işığın bir bölümü ikinci ortama kırılarak geçer, bir bölümü yansıyabilir.
Gelme açısı kritik açıya eşit
Kırılan ışın ortam sınırı boyunca ilerler.
Gelme açısı kritik açıdan büyük
İkinci ortama geçen kırılmış ışın oluşmaz ve tam yansıma gerçekleşir.
05 · Fiber Optik
Işığın yapı içinde yönlendirilmesi
Fiber optik yapılarda ışık yüksek indisli çekirdek ile daha düşük indisli kaplama arasındaki sınırda tekrarlanan tam yansımalarla ilerler.
Bu yöntem ışığın uzun mesafelerde kontrollü biçimde taşınmasını sağlar.
06 · Prizmalarda Tam Yansıma
Yüksek verimli yön değiştirme
Bazı prizmalarda ışığın yönü metalik ayna kullanmadan tam yansıma yoluyla değiştirilebilir.
Tam yansıma uygun koşullarda yüksek yansıtma verimi sağlayabilir.
07 · Gözlük Camlarında İç Yansımalar
Yüksek indisli malzemelerde yüzey etkileri
Kırılma indisi yükseldikçe cam-hava sınırındaki yansıma oranı artabilir.
Cam içinde belirli açılarla ilerleyen ışınlar iç yansımalar oluşturabilir. Yüzey kaplamaları ve uygun tasarım istenmeyen yansımaların azaltılmasına yardımcı olur.
Ders Özeti
Bu dersten hatırlanması gerekenler
- •Tam yansıma ışığın tamamen ilk ortama geri dönmesidir.
- •Tam yansıma yüksek indisli ortamdan düşük indisli ortama geçişte oluşabilir.
- •Kritik açıda kırılma açısı 90 derecedir.
- •Gelme açısı kritik açıdan büyük olduğunda tam yansıma gerçekleşir.
- •Kritik açı ortamların kırılma indislerine bağlıdır.
- •Fiber optik sistemler tam yansıma ilkesinden yararlanır.
- •Prizmalar ışığın yönünü tam yansımayla değiştirebilir.